Primeira aula de sistemas estruturais (25 03 15) PDF

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SISTEMAS ESTRUTURAIS 
AULA 1 
PROFESSORA BRUNA COELHO 
OS ESFORÇOS 
 Tração: ocorre tração numa estrutura quando suas 
partes sofrem estiramento. Uma corda sofre tração 
quando esticada. 
 Compressão: ocorre compressão numa estrutura 
quando suas partes sofrem encurtamento, 
aproximação. Um pilar sofre compressão quando 
em trabalho. 
OS ESFORÇOS 
 Flexão: ocorre flexão (dobramento) quando numa 
estrutura agem forças distribuídas longitudalmente 
ao longo do eixo e forçam a estrutura a sofrer 
dobramento (flexão). 
OS ESFORÇOS 
 Torção: ocorre tração (girar em torno do eixo) 
quando numa estrutura agem cargas forçando a 
estrutura a girar em torno do seu eixo de simetria. 
OS ESFORÇOS 
 Escadas helicoidais sofrem torção: 
OS ESFORÇOS 
 Passarela do Palácio das Indústrias no Parque 
Ibirapuera, Projeto de Oscar Niemeyer, sofre torção 
e Flexão. 
A finalidade é demonstrar a tendência à deformação do 
concreto, sendo então necessários todos os esforços para 
evitar este acontecimento. 
OS ESFORÇOS 
 Cisalhamento: Acontece o cisalhamento quando 
existe uma tendência de cortar uma estrutura. A 
ação de uma faca cortanto um pedaço de queijo é 
que chamamos de corte puro. Na flexão de uma 
viga, as lamelas (de existência teórica) sofrem a ação 
de tendência de separação uma das outras, gerando 
o efeito “cisalhamento na flexão”. 
OS ESFORÇOS 
Efeitos dos esforços que também ocorrem nas 
estruturas: 
a) Deformação: peças que se deformam sem se 
romper, podem ser indejáveis, como por exemplo, 
a flecha exagerada de uma laje; 
OS ESFORÇOS 
b) Vibração: peças sofrendo 
tração podem vibrar com 
certas peças leves de 
alumínio com a ação do 
vento. 
c) Flambagem: Peças 
sofrendo compressão 
podem chegar à ruína por 
falta de rigidez. 
 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - Pedra 
Analisaremos alguns materiais de construção típicos, 
usados no Brasil e na história da humanidade: 
 Pedra – tem enorme durabilidade, grande 
resistência à compressão e se encontra em muitos 
lugares. É difícil cortar e esculpir e por isso tem-se 
dificuldade de dar a forma que se deseja. 
 TODAS AS PEDRAS TÊM GRANDE 
RESISTÊNCIA À COMPRESSAO E BAIXA 
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO. 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES 
Mármore – pedra menos dura, mais fácil de ser 
trabalhada, da família das rochas calcáreas. O tempo 
ataca certas pedras como os mármores e ataca muito 
menos os granitos. 
• Mármore tem diversas utilidades além de 
proporcionar uma nobre beleza em qualquer 
ambiente. 
• Ainda é muito usado para esculturas e pisos muito 
apreciados. 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - Madeira 
 
 Madeira: tem enorme facilidade de uso, pois: 
 É fácil de cortar; 
 Existe em quase todos os lugares; 
 É renovável; 
 Tem boa resistência à compressão e à tração; 
 Igrejas budistas do Extremo Oriente e galeões 
espanhóis dão uma ideia da versatilidade da madeira 
como material de construção. 
 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - Madeira 
 
 Desvantagens: 
 É inflamável (é combustível – “pega fogo”); 
 É atacada por microrganismos; 
 
Velhas Igrejas e castelos quando sofrem um incêndio, não é a 
pedra ou tijolo que se queimam. São as partes compostas por 
madeira velha e muito seca. 
 
A madeira, pela sua facilidade de uso na construção, foi e é 
usada no Brasil pelas populações pobres e nos estados sulistas 
(PR, SC e RS) em belas construções para classe média. 
 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - ARGILA 
 Argila: existe em vários 
lugares. Se usada crua, sem 
cozimento, com água, gera 
argamassa de assentamento. 
Usada em muros e paredes, 
sofre a ação de chuvas. 
Moldada e cozida, temos 
tijolo, que tem alguma 
resistência à compressão. A 
cidade de Ouro Preto usa 
muito a argila e tem obras 
centenárias. 
 
A maioria das casas nesta 
cidade histórica são feitas de 
barro. Material muito usado no 
interior do Brasil, serve para 
fazer paredes de casas de pau-
a-pique dos caboclos mais 
rústicos. 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - AÇO 
 Aço: É produzido em usinas 
fazendo-se a retirada das 
impurezas e do carbono do 
minério de ferro. Resiste muito 
bem à compressão e à tração 
 É um produto caro. Sofre com a 
ação do tempo com a umidade. 
Resulta a corrosão (ferrugem). 
 Hoje em dia, cada vez mais, as 
estruturas metálicas estão em 
uso. Apesar do custo maior e da 
complexidade construtiva, o 
tempo de execução e montagem 
é significativamente mais curto 
do que da obra de concreto 
armado. 
 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - AÇO 
 Edifício construído com 
estruturas de aço – rapidez na 
execução, leveza estrutural e 
facilidade na manutenção são as 
principais características. 
 Aço corrugado 
para concreto 
armado. 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - Concreto 
 Concreto: É uma rocha artificial, 
constituída da mistura de pedras 
de um ou mais tamanhos, areia, 
cimento e água (além de outros 
elementos). Tem boa resistência 
à compressão e fraca resistência 
à tração. Tem grande vantagem 
de ser moldável na forma que se 
queira, usando-se para isso as 
formas. 
 O material concreto usado 
sozinho, como nos blocos e em 
pequenos tubos é chamado de 
concreto ciclópico. 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - Concreto 
O QUE É O 
CONCRETO 
ARMADO???? 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - Concreto 
 O concreto, ao ser lançado dentro de uma forma, em 
que haja uma armação metálica, passa a se chamar 
Concreto Armado. 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - Concreto 
 Se a estrutura de aço tiver , antes da sua utilização, 
uma tensão externa de tração, chamamos de 
Concreto Protendido. 
OS MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
CIVIL PARA ESTRUTURAS DE 
EDIFICAÇÕES - Concreto 
 Estudaremos mais a fundo algumas das estruturas 
mais comumente usadas e executadas em concreto 
armado: 
 Lajes; 
 Vigas; 
 Pilares; 
 Fundações. 
ANÁLISE DE ALGUMAS 
ESTRUTURAS DE CONSTRUÇÕES 
HISTÓRICAS 
Analisaremos estruturalmente algumas 
construções: 
 
As pedras (mármore, no caso) resistem bem 
à compressão e muito mal à tração e à flexão. 
Logo, as colunas de mármore podem ser 
bem altas (grande pé-direito) gerando altas 
tensões de compressão. Mas tudo bem o 
mármore resiste. 
ANÁLISE DE ALGUMAS 
ESTRUTURAS DE CONSTRUÇÕES 
HISTÓRICAS 
Colunas gregas, um 
sistema construtivo muito 
antigo, não mais usado. 
As colunas deviam ficar 
muito próximas umas das 
outras, porque as vigas 
apoiadas sobre as colunas 
eram de pedras que não 
tinham resistência à 
flexão, daí a necessidade 
da pouca distância entre 
as colunas. 
ANÁLISE DE ALGUMAS 
ESTRUTURAS DE CONSTRUÇÕES 
HISTÓRICAS 
Nas vigas onde ocorrem a flexão e a tração, o vão deve ser 
extremamente reduzido. Para vencer vãos maiores, vigas de 
eixo reto de pedra não servem (os gregos que o digam). 
Assim nasceram os arcos de pedra. 
ANÁLISE DE ALGUMAS 
ESTRUTURAS DE CONSTRUÇÕES 
HISTÓRICAS 
A estabilidade de um arco só se estabelece quando é colocada a 
última pedra, chamada de pedra de fecho ou pedra de ouro. 
Hoje não se usam muitos arcos com sua pedra de fecho, mas essa 
pedra, pelo seu simbolismo, continuou a ser não mais colocada, 
mas sim, esboçada. 
 
ANÁLISE DE ALGUMAS 
ESTRUTURASDE CONSTRUÇÕES 
HISTÓRICAS 
Temos exemplo de obras 
construídas que contam 
com mais de 300 anos e 
continuam exercendo seu 
papel. 
A estrutura dessa ponte, 
que já conta com mais ou 
menos 300 anos, é muito 
simples: no arco as pedras 
apoiam-se umas nas 
outras, este arco é apoiado 
nas laterais pelas pedras 
assentadas na base. 
Assim uma vez encaixadas 
estas pedras temos uma 
construção duradoura. 
 
São João del Rei, MG. Ponte em arco com pedras. 
 
A MÃE NATUREZA IMITA AS OBRAS 
ROMANAS? 
Antes de existir o concreto armado , os romanos na 
época de Cristo, criaram uma maneira de vencer vãos 
com a técnica de arcos de pedra. Nessas obras as pedras 
estão sempre em compressão e nessa situação elas 
resistem bem. 
 
Para quem observar bem a natureza pode-se ver que ela 
própria usa a técnica de arcos para vencer vãos. 
 
EXEMPLO 1 – OBRAS ROMANAS 
 Coliseu - ROMA 
 Aqueduto Du Gard - PROVENÇA 
EXEMPLO 2 – A NATUREZA 
IMITANDO AS OBRAS ROMANAS. 
EXEMPLO 2 – A NATUREZA 
IMITANDO AS OBRAS ROMANAS. 
Foi a Natureza que imitou 
os romanos ou os romanos 
que imitaram a 
natureza???? 
EXEMPLO 2 – A NATUREZA 
IMITANDO AS OBRAS ROMANAS. 
Detalhe: 
 Obras romanas 2.000 anos de 
existência 
 Obras da mãe natureza tem mais 
2.000.000 de anos …. 
EXEMPLO 2 – A NATUREZA 
IMITANDO AS OBRAS ROMANAS. 
Grutas de Maquiné MG – podem ter grandes vãos de centenas de metros pelo 
fato de serem grande arcos (abóbadas), como nas Igrejas da Europa. 
PERÍODO MEDIEVAL 
 
O trabalho de 
construção no período 
medieval encontrou na 
pedra um ótimo 
material de construção, 
usando uma 
argamassa resultante 
de uma mistura de cal 
areia e água. 
Um batalhão de 
pedreiros, mestres e 
serventes, construíram, 
castelos, que são 
verdadeiras fortalezas. 
LAJE DE MATERIAL 
MISTO 
Uma das primeiras tentativas de fazer lajes 
(tablados) que não de madeira (fogo), foram as 
abobadilhas, misto de vigas de aço e tijolos em 
arco. 
LAJE DE MATERIAL 
MISTO 
Sede do Sindicato dos Arquitetos da 
Cidade de São Paulo, Rua Mauá, Vila 
Inglesa (Lajes abobadilhas). 
QUE TAL PARAR POR 
HOJE??? 
Vocês acharam 
tudo isso muito 
difícil???? 
E a divisão dos camelos??? 
 
Obrigado e boa noite a 
todos. 
 
Que DEUS os abençoe.